Обгрунтування параметрів захисної системи з дискретних утримуючих конструкцій при взаємодії із сповзаючим масивом для стабілізації зсувів

Abstract

У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача визначення параметрів дискретних утримуючих конструкцій. Створено методики розрахунку стійкості та міцності ґрунту у зоні впливу дискретних утримуючих конструкцій. Вирішено такі наукові та практичні задачі: винайдено комбіновану дискретно - суцільну конструкцію, одні елементи якої працюють на згин, а інші – на розтяг; модифіковано відому теорію арочного ефекту на випадок взаємодії сповзаючого ґрунтового масиву з дискретними утримуючим спорудами та досліджено умови взаємодії ґрунту з дискретними утримуючими спорудами на їх контакті. Область застосування отриманих в дисертації результатів: закріплення і стабілізація зсувонебезпечних укосів і схилів; бортів вертикальних виробок.

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача определе- ния параметров защитной системы из дискретных содержащих конструкций при ее взаимодействии с сползающим грунтовым массивом для стабилизации оползней. На этой основе созданы методики расчета устойчивости и прочности грунта в зоне влияния прерывистых содержащих конструкций и, на этой осно- ве, совершенствование способов проектирования таких конструкций. В ходе разработки этих методик были решены следующие научные и практические за- дачи: 1. Для стабилизации и предотвращения оползней впервые предложена новая комбинированная прерывисто - сплошная конструкция, одни элементы которой (то - есть вертикальные стержневые элементы) работают на изгиб, а другие (то - есть тонкие мембраны между вертикальными стержневыми эле- ментами) – на растяжение. Предложена методика расчета комбинированных прерывисто – сплошных конструкций по материалу. 2. Применительно к системе «сползающий грунтовый массив - дискрет- ное удерживающее противооползневое сооружение предложена модификация известной теории арочного эффекта, возникающего при взаимодействии спол- зающего грунтового массива (т.е. оползня) с дискретными удерживающими со- оружениями. На этой основе впервые получены аналитические зависимости, необхо- димые для определения следующих параметров: - вертикальной и горизонтальной компонент давления на элементы дис- кретных противооползневых удерживающих сооружений со стороны сползаю- щего грунта (т.е. оползня); - минимального значения коэффициента устойчивости сползающего грунтового массива в зоне его взаимодействия с противооползневым удержи- вающим дискретным сооружением; - стрелы подъема арки вывала (или, что то же самое, зоны взаимодей- ствия между сползающим грунтовым массивом и элементами дискретной удерживающей конструкции) грунта, заключенного между элементами проти- вооползневой дискретной удерживающей конструкции; - сдвигающих и удерживающих грунтовый массив сил в области его вза- имодействия с противооползневым удерживающим дискретным сооружением. 3. Исследованы условия взаимодействия грунта с дискретными прерывистыми сооружениями на их контакте. На этой основе получены аналитические зависимости, необходимые для определения таких конструктивных параметров: - ширины (т.е. меньшей стороны) сечений элементов дискретных противооползневых удерживающих конструкций; - диаметров сечений элементов дискретных противооползневых удерживающих конструкций; - шага расстановки элементов дискретных противооползневых удерживающих конструкций. Область применения полученных в диссертации результатов: - закрепление и стабилизация оползневых откосов и склонов; - укрепление бортов вертикальных выработок, в том числе траншей и котлованов; - предварительные данные, необходимые для расчета дискретных противооползневых удерживающих сооружений с использованием ЭВМ. Результаты проведенных исследований использованы и внедрены в практику производства.

In the dissertation the actual scientific and technical problem of definition of parameters of discrete retaining designs is solved. Methods for calculating the stability and strength of the soil in the area of influence of discrete retaining structures have been developed. The following scientific and practical problems have been solved: a combined discrete - continuous construction has been invented, some elements of which work on bending, and others - on tension; the known theory of arch effect in case of interaction of sliding soil mass with discrete retaining structures is modified and the conditions of soil interaction with discrete retaining structures at their contact are investigated. Scope of the results received in the dissertation: fixing and stabilization of landslide slopes and slopes; boards of vertical workings.